Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка материалов для создания сенсорных элементов устройств оптического контроля химических веществ.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.434.11.2039
Организация
ЦФ РАН
Продолжительность работ
2005 - 2006, 11 мес.
Бюджетные средства
7 млн
Внебюджетные средства
0 млн

разработка принципов создания материалов для хемосенсорных элементов на основе органических рецепторных структур, позволяющих количественно определять наличие токсичных органических и неорганических веществ в жидких и газообразных средах, в том числе на основе оптического контроля

Этапы проекта

1
09.11.2005 - 08.12.2005
Cинтезирован:
- акридиновый краситель диметилзамещенный 9-дитолиламиноакридин и изучены его спектры флуоресценции в растворителях с различной полярностью.
- два новых молекулярных пинцета – бисстириловые красители ряда пиридина, содержащие два фрагмента 18-краун-6-эфира и пара- или мета-ксилильный спейсер.
- серия новых диаммонийных акцепторных солей – аналогов виологена.
- формильного производного фенилдитиаазакраун-соединения и синтезированы на его основе стириловые красители ряда бензотиазола, содержащие фрагмент фенилдитиаазакраун-соединения и этильный или сульфобутильный N-заместитель в гетероиклическом остатке.

Разработан удобный метод получения краунсодержащих гетарилфенилэтиленов шестичленных гетероциклических оснований, содержащих один или два атома азота в цикле и метильную группу в положении 2 и(или) 4. На предварительном этапе работы получены и исследованы лабораторные образцы полимерных плёнок с иммобилизованными краунсодержащими стириловым и бутадиенильным красителями и их комплексы с катионами металлов.
- ряд полиаминных флуоресцентных хемосенсоров на основе производных антрацена содержащих в положении 9 аминные фрагменты обладающие лигандными свойствами.

Разработаны:
- пластифицированные поли(винилхлоридные) пленки, содержащие нейтральный ионофор, анионный краситель и тетрафенилборат натрия, растворенные в диоктиловом эфире себациновой кислоты, на стеклянной подложке.
Развернуть
2
01.01.2006 - 31.03.2006
• Разработаны методики синтеза оптических молекулярных сенсоров
(ОМС) и полимерных подложек для них.
• Проведены квантово-химические расчеты структуры молекулярных
сенсоров и относительной стабильности их комплексов.
Отработаны методики получения тонких полимерных пленок с помощью спин-коатинга и нанесения двумерных микроматриц из раствора. Изучена зависимость интенсивности флуоресценции пленок от числа нанесенных слоев и вязкости исходного полимерного раствора.
• Изучены спектрально-люминесцентные свойства и термодинамические
характеристики ОМС, обнаружены высокоселективные и эффективные
флуоресцентные хемосенсоры на катионы цинка. Показана возможность
использования некоторых диаминов для определения катионов ртути за
счет существенного тушения флуоресценции исходных хемосенсоров.
• Показана принципиальная возможность детектирования летучих
ароматических углеводородов из газовой фазы с использованием
порошкообразных циклодекстринов, обладающих развитой
поверхностью. Изготовлены лабораторные образцы гелей ПАА с
введенными туда молекулами -циклодекстрина.
• Разработана методика измерения оптического поглощения
хемо сен сорными элементами. Показано, что наиболее эффективным
способом измерения поглощения является использование
микроденситометрических сканирующих устройств, управляемых от
компьютера и работающих в режиме измерения коэффициента
пропускания.
• Предложена система для исследования спектров флуоресценции
хемосенсоров с использованием универсальных автоматизированных
спектрометров и спектрофлуориметров. Разработана методика измерения
интенсивности флуоресценции хемосенсорных элементов 2 О матриц с
помощью сканирующего люминесцентного микроскопа.
* Подготовлены практические рекомендации по целенаправленному
отбору ОМС для создания оптически прозрачных нанокомпозитных
полимерных материалов для оптических хемосенсоров.
* Составлен промежуточный отчет
Развернуть
3
01.04.2006 - 30.09.2006
1. Разработаны методы синтеза трех новых типов селективных ОМС на неорганические, в том числе на ионы тяжелых металлов на основе красителей и люминофоров, содержащих ароматические или азотсодержащие гетероциклические остатки.
2. Исследованы спектральные, люминесцентные и фотохимические свойства ОМС основе красителей и люминофоров, содержащих ароматические или азотсодержащие гетероциклические остатки, и их комплексов с катионами металлов и аммония. Подготовлены практические рекомендации для целенаправленного отбора ОМС для создания НКМ для оптических хемосенсоров.
3. Осуществлен синтез производных антрацена и исследованы их флуоресцентные и комплексообразующие свойства по отношению к ионам переходных и тяжелых металлов.
4. Осуществлен синтез и исследованы физико-химические характеристики широкого спектра полимеров для выбора полимерной основы НКМ в соответствии с условиями эксплуатации сенсорных пленок, получены полимерные пленки и водные дисперсии полимеров с иммобилизованными одним или несколькими типами новых молекулярных сенсоров.
5. Исследованы спектральные, люминесцентные и фотохимические свойства отобранных ОМС и их комплексов с катионами металлов и небольшими органическими молекулами в полимерной матрице.
6. Разработана методология контролируемого получения упорядоченных ансамблей пленочных элементов заданного размера для создания мультисенсорных систем на основе НКМ с использованием микроробота Affymetrix 417 Arrayer. Сформулированы принципы создания чипов для детектирования нескольких соединений одновременно.
Развернуть
4
01.10.2006 - 31.10.2006
1. Разработаны и изготовлены опытные лабораторные образцы НКМ на основе ОМС для оптических хемосенсоров для количественного определения в среде органических и неорганических веществ на примере токсичных органических соединений и ионов тяжелых металлов.
2. Обобщены результаты предыдущих этапов работ.
3. Проведены дополнительные исследования, в том числе патентные.
4. Оценена возможность создания конкурентоспособной продукции и услуг и разработаны рекомендации по использованию результатов проведенных НИР.
5. Сформулированы технические требования для технического задания на разработку продукции.
6. Составлен и оформлен итоговый научный отчет.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.2 Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера
Продолжительность работ
2015 - 2017, 28 мес.
Бюджетные средства
5,97 млн
Организация
ИНЭОС РАН
профинансировано
Тема
Разработка материалов для создания сенсорных элементов устройств оптического контроля химических веществ
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
7 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка высокочувствительных сенсорных материалов и малогабаритных оптических сенсорных устройств для детектирования фумигантов с участием научных организаций Нидерландов.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 16 мес.
Бюджетные средства
4 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание нанокомпозитных материалов для оптических хемосенсоров
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
7 млн
Количество заявок
0
Тема
Разработка высокочувствительных оптических наносенсорных систем и методов качественного и количественного экспресс-анализа веществ и микроорганизмов в окружающей среде, маркеров заболеваний в биологических жидкостях
Продолжительность работ
2017 - 2019, 26 мес.
Бюджетные средства
69 млн
Количество заявок
13
Тема
Разработка принципов создания гибких солнечных элементов на основе композитных материалов, включающих оптически активные полимеры и неорганические наночастицы.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
14 млн
Количество заявок
3